Особливості взаємодії металів з нітратною та сульфатною кислотами

11 клас. Урок № 40.    Дата ___________

Тема уроку: Особливості взаємодії металів з нітратною і концентрованою сульфатною кислотами.

Хід уроку

1. Організаційна частина (1хв)

1.1. Перевірка наявності учнів;

1.2. Перевірка готовності учнів до уроку;

2. Актуалізація опорних знань (4хв)

2.1. Оголошення теми програми і уроку

2.2. Перевірка домашнього завдання

2.2. Повторювання пройденого матеріалу

Інтерактивний метод «Третій зайвий»

1. Сульфур, Нітроген, Кисень. (Сульфур та Нітроген – хімічні елементи, кисень -речовина)

2.Оксиген, водень, Гідроген. (Оксиген, Гідроген – хімічні елементи, водень – речовина)

3. Золото, молоко, повітря. (Повітря, молоко – суміші, а золото – речовина)

3. Мотивація навчальної діяльності (2хв)  

4. Основна частина (36хв)

Особливості взаємодії нітратної кислоти з металами.

Під час взаємодії з нітратною кислотою метали не витискають водень. З цією кислотою реагують активні метали й ті, що у витискувальному ряді металів стоять після водню.

Залежно від концентрації кислоти, крім солей та води утворюються сполуки Нітрогену. Порівняємо, як відбувається взаємодія міді з концентрованою та розведеною нітратною кислотою (замалюємо схему):

Взаємодія нітратної кислоти з міддю

Концентрована нітратна кислота реагує з усіма металами так само, як з міддю. Нітроген відновлюється до ступеня окиснення +4, тобто утворюється нітроген (ІV) оксид. Однак розведена й дуже розведена нітратна кислота по-різному реагує з активними й малоактивними металами (замалюємо схему):

Взаємодія нітратної кислоти різної концентрації з металами

Проаналізувавши схему, дійдемо висновку, що більшість металів реагують з нітратною кислотою. За жодних умов не вступають у хімічну взаємодію платина, золото, родій, тантал та іридій. За звичайних температур (16-25 °С) алюміній, хром і залізо пасивуються під час контакту з нітратною кислотою. Суть процесу пасивування полягає в утворенні на поверхні металів тонких, дуже щільних захисних плівок оксидів алюмінію, хром(ІІІ) і ферум(ІІІ) оксидів, які з холодною нітратною кислотою не реагують.

Завдання для учнів. Складіть самостійно рівняння реакцій взаємодії срібла з концентрованою та розбавленою нітратною кислотою.

Особливості взаємодії сульфатної кислоти з металами

Концентрована сульфатна кислота реагує з металами, що в ряді активності розташовані до водню, і з тими, що після водню, зокрема міддю, ртуттю та сріблом. З металами, що стоять до водню, залежно від умов, Сульфур відновлюється до ступенів окиснення +4, 0 або -2. Під час взаємодії з міддю, ртуттю та сріблом — тільки до +4 (замалюємо схему):

Взаємодії концентрованої сульфатної кислоти з металами

Отже, нітратна й сульфатна кислоти під час взаємодії з металами проявляють специфічні властивості, вони є сильними окисниками.

Узагальнення і систематизація знань, застосування їх у різних ситуаціях

Складіть рівняння реакцій за схемою: N₂ → NO → NO₂ → HNO₃ → Mg(NO₃)₂.

1) N₂+H₂= NH₃

2) 2NH₃+O₂=2NO+3H₂↑

3) 2NO+O₂= 2NO₂

4) NO₂+ H₂O= HNO₃

5) 10HNO₃ (розв.) + 4Mg = 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

Складіть рівняння реакцій між:

а) Ag і HNO₃ (конц.);

Ag + 2HNO₃ → AgNO₃ + NO₂ + H₂O

б) Ag і HNO₃ (розв.);

3Ag + 4HNO₃ → 3AgNO₃ + NO + 2H₂O

в) Zn і HNO₃ (дуже розв.) з відновленням Нітрогену до ступеня окиснення 0;

г) Са і H₂SO₄ (конц.) з відновленням Сульфуру до ступеня окиснення -2;

Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Аурум масою 4,5 г повністю прореагував з концентрованою сульфатною кислотою. Обчисліть об'єм газу (н. у.), що виділився. Назвіть газ.

Дано:

m(Au)=4,5 г

Знайти: V(SO₂)-?

Розв'язання:

Записуємо рівняння реакції:

4,5 г                                                x л

Au + 2H₂SO₄ (конц.) = AuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

197 г                                             22,4 л

M(Аu)=197 г/моль, маса 1 моль=197 г

За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л

x=V(SO₂)=4,5г • 22,4 л : 197 г=0,5л

Відповідь: 0,5 л SO₂, сульфур (IV) оксид

5. Підведення підсумків. Рефлексія. (2хв)

Учні разом з учителем перевіряють правильність оформлення опорного конспекту та правильність виконання практичних завдань, виправляють помилки. Рефлексія:

5.1. Повідомлення та обґрунтування оцінок

5.2. Домашнє завдання

5.3. Підготовка кабінету до наступного заняття.